台车式锻造加热炉炉口装置设计

台车式锻造加热炉炉口装置设计

由于绝热炉的散热器温度过高，最高温度约为1300c。长期以来，台式建模加热炉一直是单元式砌块加热炉的重点。台车式锻造加热炉炉口装置包括炉门、炉口护板、炉门压紧装置、炉门导向装置、炉口冷却系统等部分[]。台车式锻造加热炉炉口装置常见的问题有：炉门密封不严，炉口冒火或吸冷风，导致炉口护板烧损；炉门框架受高温腐蚀变形，炉门面板开裂的现象；炉门耐火纤维模块与炉口护板摩擦，导致耐火纤维棉脱落，炉口局部出现缝隙，密封不严；炉门立柱受高温腐蚀发生变形等问题。炉口装置的设计要着重考虑解决这些常见问题，关键是提高炉门的密封性。本文从各个影响因素出发，提出了一些改进方案，并加以实际应用。1改进的计划1.1炉门框架材料炉门采用型钢和钢板焊接成一个框架结构[]，内衬50mm的耐火纤维毯加上350mm的耐火纤维模块。型钢结构要求满足高温情况下不易发生变形。制作炉门框架时要求炉门面板采用小块钢板拼接，钢板的接头放在型钢上，与型钢接触的钢板两面都需要焊接，保证高温下焊缝不会开裂[]。炉门框架四周安装耐热镶边板，材质可采用RQTSi5.5，有条件的也可采用ZG35Cr24Ni7SiN或者耐热更高的材料ZG40Cr25Ni20。炉门镶边板制作成凸台结构，靠近炉口那一端的厚度增加。耐火纤维模块要求突出炉门镶边板30～50mm，预留耐火纤维的压缩空间，使炉门压紧后接触不到耐热镶边板。1.2炉口护板及炉口侧护板内装炉口护板采用RQTSi5.5，靠近炉口一侧的护板加厚，加厚段约200mm，也就是炉门耐火纤维模块与炉口护板接触的部分。炉口护板设计成不大于1m的小块，方便安装。各护板间要预留膨胀缝。炉口侧护板的加厚段和上护板安装时要求尽量在一个平面上。炉口侧护板与立柱之间加装耐热边框，耐热边框设计成空心方框结构。耐热边框安装在立柱上，侧护板安装在耐热边框上。立柱可以远离炉口，避免直接接触火焰的高温腐蚀。1.3炉门压紧炉门炉门压紧装置采用两套系统，炉门自重压紧装置和气缸压紧装置相结合的方式，确保炉门处于完全压紧状态。炉门通过导向槽和压紧斜块的作用，利用自重压紧炉门。另外在炉门的上、下、左、右各安装一套气缸压紧装置，气缸推动连杆机构，连杆机构直接作用在炉门上，使炉门紧紧的压在炉口护板上。连杆机构安装在立柱上，气缸装置装在立柱外侧，远离炉门口，延长使用寿命。1.4导向轮装置设计炉门导向装置由导向槽和导向轮组成。导向槽由10mm的钢板折边制作，安装在立柱的内侧。导向槽的下端安装可调节的压紧斜块，斜块倾斜角度150°。炉门导向轮有4组，每组导向轮装置由大小两个导向轮组成，小导向轮与大导向轮垂直安装。小导向轮防止炉门左右晃动，大导向轮在导向槽内滑动，当炉门下落到位时，通过压紧斜块和自重的作用，压紧炉门。1.5界面设置设计炉口冷却系统采用独立的风机供风，两根冷却风管道由下而上，分别穿过炉口两侧的耐热边框内部到达炉顶，再送到安装上护板的上横梁内。上横梁由两根槽钢对扣焊接而成，组成槽体结构。在耐热边框内部和上横梁内部的冷却风管道每隔100mm开有小孔，孔的方向朝炉口一侧，对着炉口护板吹冷风，降低炉口护板的温度。炉口装置改进示意图见图1。2增加炉门保水性2010年为南京某公司锻造车间设计制造的3.5m×8m×2.5m台车式锻造加热炉，最高使用温度为1300℃。该炉在设计时采用了上述的改进措施，连续使用了一年多，主要明显效果总结如下。(1）炉门镶边板制作成凸台结构，使炉门钢板完全包裹在镶边板内，保护炉门钢板不直接接触高温火焰，减少炉门钢板的变形。炉门镶边板靠近炉口的一段增加厚度，也可以延长炉门镶边板的使用寿命。(2）炉口侧护板靠近炉口的一段增加厚度，也制作成凸台结构。这样炉门压紧时，与炉门纤维模块接触的更紧，密封性更好。同时又避免炉口护板直接接触火焰，增加炉口护板的使用寿命。(3）炉门压紧装置汽缸推力大，连杆机构动作灵敏，压紧效果明显。由于上、下、左、右四点的压紧，使炉门处于完全压紧的状态。(4）炉门导向槽下端安装可调节的压紧斜块，可以调节炉门的压紧状态。(5）炉门上升时，通过导向轮和导向槽的作用，使炉门与炉口护板脱开50mm，减少了炉门耐火纤维模块与炉口护板摩擦，防止耐火纤维模块损坏。(6）导向轮由横向和纵向两个方向上的轮子组成，横向小导向轮起防止炉门左右晃动的作用，纵向大导向轮起上升、下降的导向作用和下降到位后利用自重压紧的作用。(7）炉口冷却系统采用独立的风机供风，不影响炉子燃烧系统的供风系统。炉口冷却系统对炉口护板和耐热边框的冷却作用明显，使用一年多，炉口护板和耐热边框几乎跟新的一样。(8）炉门立柱远离炉口，护板与立柱之间有耐热边框隔热，加上冷却系统的作用，炉门立柱几乎没有变形，连油漆都没有脱落。炉口改进装置现场安装调试好后，局部炉门压紧装置图见图2，整体炉口装置图见图3。3提高和保证炉口的密封性能经过一年多的实际应用，采用气缸压紧和自重压紧相结合的炉门压紧方式，密封效果非常好，可以大大延长加